隔膜式计量泵由于其可计量、可控制、可调节等特点广泛应用于化工石油医药等流体投加行业。工业生产中常采用泵组集群方式扩大投送能力,投加的多种流体介质流量之间的比例关系影响终端产品质量。由于泵组系统是多变量、非线性、强耦合的系统,传统泵组电气连接结构与控制算法在泵组受内外扰动影响时控制精度低,易导致投加的介质流量之间比例失衡。由于泵组操作复杂性且投送的介质往往是具有腐蚀性的液体,这都不利于人员现场操作。因此,本文针对传统泵组流体比例投加控制不精确问题,提出一种基于相邻偏差耦合结构的泵组比例同步控制方案。采用串级控制方式,副回路采用自抗扰控制处理非线性系统的高频扰动,主回路采用广义预测控制处理低频扰动与系统控制时延问题,最终实现高性能的流量比例投加控制。基于以太网和现场总线结合的通信方式,利用Java语言开发一套小型专用的计量泵组远程监控软件,可远程实时的对泵组进行监测与控制。论文的主要研究工作与创新点如下:(1)本文在分析隔膜式计量泵流量调节原理的基础上,基于相邻偏差耦合同步结构,推导得出比例同步结构实现泵组流量的定比例投加。针对泵组控制对象特性,分析传统控制算法的不足,提出采用自抗扰控制,以观测加补偿的方式进行优化,并对不易调节的控制参数给出整定方法。(2)针对泵组流体投加系统模型不精确、存在控制时延等问题,提出采用串级控制方式,主回路采用广义预测控制提高控制系统的鲁棒性。为提高算法执行效率,基于网络化方式在PC机端采用Java语言编写和运行该算法,并验证对泵组控制的有效性。(3)根据计量泵的工业生产特点,提出设计一套专用的计量泵组流体投加远程监控软件。软件以Java作为编程语言,采用分层模块化的开发方式,包括利用Mina框架实现网络通信,泵组参数设置,启停和调频,实时曲线等功能模块,并集成广义预测控制算法。